Patent RU-2726955-C1 (RU)
Inventor: ESKIN IZOLD DAVIDOVICH
IPC: F01D5/26
Filed: 2019-07-11
Granted: 2020-07-17
Abstract: Группа изобретений относится к лопатке вентилятора авиационного ТРДД длиной 700÷1500 мм с демпфером для гашения вибраций. Предложена длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, содержащая изготовленные из титанового сплава две половины лопатки, состоящие каждая из выполненных за одно целое оболочки с замковой частью с замком "ласточкин хвост" и концевой частью и силовых несущих элементов - ребер, расположенных на части длины пера лопатки и соединенных с замковой частью и концевой частью, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента. Половины лопатки по ее срединной поверхности - местам контакта ребер, замковых и концевых частей половин лопатки - жестко соединены между собой диффузионным сращиванием при температуре 920-950°С в вакууме, в штампе, повторяющем геометрическую форму готовой лопатки, при воздействии нагрузки, прижимающей половины лопатки друг к другу. Демпфирующий элемент выполнен в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных каленых шлифованных лент, собранных в компоновке m = m+2m+2m+2: в центре пакета установлено m= 1, 2 и более гладких лент, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета, собранные «гофр в гофр» из m= 1, 2 и более гофрированных лент, на которые установлены пакеты из m=1, 2 и более гладких лент, снаружи пакета установлены гладкие ленты, по одной с наружной стороны каждого пакета, с толщиной h= (k/2)⋅h, где k=2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфирующего элемента в мм, и в собранном демпфирующем элементе гофры гофрированных лент упруго полностью выпрямлены. На внутренней поверхности каждой из половин лопатки либо в средней части оболочки выполнен прямоугольный выступ либо два таких выступа, расположенных на некотором расстоянии от кромок лопатки, в которых на длине расположения демпфирующего элемента сделан прямоугольный паз с плоским дном, с глубиной, равной или большей толщины стальной гладкой ленты, установленной в этом пазу. В замке каждой половины лопатки сделан один или два выреза, расположенные ответно выступам. В каждый прямоугольный паз выступа каждой половины лопатки через вырез с зазором по периметру паза, выбираемому при рабочих температурах лопатки, вставлена гладкая лента и между каждой парой этих лент с натягом по его опорам вставлен демпфирующий элемент. Все ленты пакета и стальные гладкие ленты, на которые он опирается, изготовлены из стальных каленых или нагартованных шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С, а контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре. Опоры демпфирующего элемента выполнены в виде изготовленных из алюминиевого сплава скоб, концы которых отогнуты на пакет со стороны, где опоры опираются на гладкую ленту пластинками, изготовленными из гладкой стальной каленой ленты с толщиной, равной зазору между опорой и второй гладкой лентой, и их опорные поверхности покрыты износостойким материалом. Опоры, опирающиеся на одну половину лопатки, установлены на пакет или пакеты обоих демпфирующих элементов с шагом, равным двум шагам гофров в выпрямленном пакете, и расположены так, что срединная плоскость опоры проходит через вершину гофра, а опоры, опирающиеся на другую половину лопатки, смещены от этих опор на шаг гофров в выпрямленном пакете. Положение каждой опоры вместе с пластинкой и отогнутыми на пакет концами скоб дополнительно зафиксировано с помощью двух заклепок, расположенных по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем. Опора замковой части демпфирующего элемента изготовлена также из алюминиевого сплава и с натягом надета на пакет, а сама опора выполнена с прямоугольным основанием и наклонными к нему боковыми сторонами, образующими «ласточкин хвост», или сторонами без наклона, и ее геометрия точно повторяет геометрию выреза или каждого из двух вырезов в замке и замковой части лопатки, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента через вырез или вырезы вставлены внутрь пера лопатки так, что опора замковой части демпфирующего элемента своими боковыми сторонами без зазоров опирается на боковые стороны выреза и зафиксирована на пакете также двумя заклепками, расположенными по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, или демпфирующий элемент дополнительно закреплен в замке лопатки двумя штифтами, запрессованными в сквозные отверстия в замке лопатки и опоре, также расположенными в выфрезеровках пакета. Предложен способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД, состоящий в том, что из титанового сплава штамповкой с последующим финишным фрезерованием изготавливают две половины лопатки в виде выполненных за одно целое оболочки с замковой и концевой частями и силовыми элементами - ребрами, соединяющимися с оболочкой и этими частями